JPS58209857A - メタルハライドランプ - Google Patents
メタルハライドランプInfo
- Publication number
- JPS58209857A JPS58209857A JP9333482A JP9333482A JPS58209857A JP S58209857 A JPS58209857 A JP S58209857A JP 9333482 A JP9333482 A JP 9333482A JP 9333482 A JP9333482 A JP 9333482A JP S58209857 A JPS58209857 A JP S58209857A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- coil
- lamp
- electrode
- metal halide
- life
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
- H01J61/02—Details
- H01J61/04—Electrodes; Screens; Shields
- H01J61/06—Main electrodes
- H01J61/073—Main electrodes for high-pressure discharge lamps
- H01J61/0732—Main electrodes for high-pressure discharge lamps characterised by the construction of the electrode
Landscapes
- Discharge Lamp (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はメタルノ・ライドランプに関し、特に電極間距
離の短い小形のメタルノ・ライドランプの寿命の改善に
関する。
離の短い小形のメタルノ・ライドランプの寿命の改善に
関する。
２、・・ −・
メタルハライドランプは、発光管内に希ガスおよび水銀
に加えて金属ハロゲン化物を封入することによって、従
来の高圧水銀ランプの効率および演色性を著しく改善し
たランプである。
に加えて金属ハロゲン化物を封入することによって、従
来の高圧水銀ランプの効率および演色性を著しく改善し
たランプである。
一般に、メタルハライドランプにおいては、水素、酸素
などの不純ガスが発光管内に残在していると、ハロゲン
サイクルが活発になりすぎ、電極構成材料であるタング
ステンやモリブデンなどが発光管内壁に黒色の付着物層
を形成する現象が見られる。
などの不純ガスが発光管内に残在していると、ハロゲン
サイクルが活発になりすぎ、電極構成材料であるタング
ステンやモリブデンなどが発光管内壁に黒色の付着物層
を形成する現象が見られる。
このような付着物層の形成は、主電極間距離が３０７１
１ｍ以下の小形メタルハライドランプにおいて特に顕著
であり、一旦上記のような付着物層が電極の周りの発光
管内壁に形成されると、ランプ始動時に上記付着物層の
影響でグロー放電からアーク放電への移行が困難となり
、グロー放電時に電極が消耗する仁とが繰り返され、ラ
ンプの〒期黒化、不点など短寿命をひき起としていた。
１ｍ以下の小形メタルハライドランプにおいて特に顕著
であり、一旦上記のような付着物層が電極の周りの発光
管内壁に形成されると、ランプ始動時に上記付着物層の
影響でグロー放電からアーク放電への移行が困難となり
、グロー放電時に電極が消耗する仁とが繰り返され、ラ
ンプの〒期黒化、不点など短寿命をひき起としていた。
この問題を改良するために、特開昭５２−１３２５７０
号公報において、−次コイルに２次３べ−・・ コイルを疎巻にし、この２重コイルを電極芯枠に密に数
ターン巻き付けだ後、巻き戻し、内部と約同数だけ外巻
した２層コイルを１′、１°つ電極や、特開昭２５６
２６３４８ 閃公報において、２重コイルを電極芯枠に
疎に数ターン巻き付けた後、密に巻き戻した２層コイル
を持つ電極が提案されている。
号公報において、−次コイルに２次３べ−・・ コイルを疎巻にし、この２重コイルを電極芯枠に密に数
ターン巻き付けだ後、巻き戻し、内部と約同数だけ外巻
した２層コイルを１′、１°つ電極や、特開昭２５６
２６３４８ 閃公報において、２重コイルを電極芯枠に
疎に数ターン巻き付けた後、密に巻き戻した２層コイル
を持つ電極が提案されている。
しかし、これらの電極に１：、電極コイルを２重コイル
の２層構造にしたことによって、グロー放電からアーク
放電への移行時間は比較的短くなったが、電極芯枠に数
多の酸化トリウムを含有したタングステン棒を使用して
いるだけで、エミッタを保有していないため、始動性能
の改良には不十分と言える。
の２層構造にしたことによって、グロー放電からアーク
放電への移行時間は比較的短くなったが、電極芯枠に数
多の酸化トリウムを含有したタングステン棒を使用して
いるだけで、エミッタを保有していないため、始動性能
の改良には不十分と言える。
本発明は始動電圧が低く、光束維持率が高い、長寿命の
メタルハライドランプを提供するものである。
メタルハライドランプを提供するものである。
この［１的を達成するため、本発明は両端部に一対の電
極を具備し、この電極間の距離が３重ｍｍ以下である発
光管内にネオン主体のペニングガス水銀および金属ハロ
ゲン化物を封入してなり、前記電極はアウターコイルと
インナーコイルからなるコイル部とこのコイル部より先
端が突出した電極芯枠とから構成し、また前記アウター
コイルおよび前記インナーコイルの構成材料であるタン
グステン線が２重または３重コイルからなり、前記電極
の重量Ｄ （ｍｇ）とランプ電力Ｗ （ｗ）との比Ｄ／
Ｗ（ｍｇ／ｗ）ヲ０．５〜０．９の範囲としたメタルハ
ライドランプを特徴とするものである。
極を具備し、この電極間の距離が３重ｍｍ以下である発
光管内にネオン主体のペニングガス水銀および金属ハロ
ゲン化物を封入してなり、前記電極はアウターコイルと
インナーコイルからなるコイル部とこのコイル部より先
端が突出した電極芯枠とから構成し、また前記アウター
コイルおよび前記インナーコイルの構成材料であるタン
グステン線が２重または３重コイルからなり、前記電極
の重量Ｄ （ｍｇ）とランプ電力Ｗ （ｗ）との比Ｄ／
Ｗ（ｍｇ／ｗ）ヲ０．５〜０．９の範囲としたメタルハ
ライドランプを特徴とするものである。
以下、本発明の一実施例について図面を参照して説明す
る。
る。
第１図において、発光管１の端部には一対の主電極２２
Ｌ、２ｂと補助電極３が封止され、内部には水銀希ガス
および金属ハロゲン化物が封入されている。主電極２４
．２ｂはモリブデンなどの金属箔５を介してそれぞれ外
部リード線ｅａ、６ｂに接続され、また補助電極７も金
属箔を介して外部リード線７に接続されている。上記発
光管１の両端部には耐熱性保温膜８が塗布されて、発光
管１の最冷部の温度を高く保つ作用をする。
Ｌ、２ｂと補助電極３が封止され、内部には水銀希ガス
および金属ハロゲン化物が封入されている。主電極２４
．２ｂはモリブデンなどの金属箔５を介してそれぞれ外
部リード線ｅａ、６ｂに接続され、また補助電極７も金
属箔を介して外部リード線７に接続されている。上記発
光管１の両端部には耐熱性保温膜８が塗布されて、発光
管１の最冷部の温度を高く保つ作用をする。
この発光管１は保持板９によって支持されてい５ベージ
る。
−に配列部リード線６ａはリボン線１ｏを介してステノ
、リード１１に接続され、寸だ外部リード線６ｂは円弧
状に成形された導線１２を介してステムリード１３に接
続されている。さらに、上記外部リード線７は始動ｊ１
（抗１４を介してステムリード１３に接続されている。
、リード１１に接続され、寸だ外部リード線６ｂは円弧
状に成形された導線１２を介してステムリード１３に接
続されている。さらに、上記外部リード線７は始動ｊ１
（抗１４を介してステムリード１３に接続されている。
７トだ、バイメタルスイッチ１６によって点灯中補助電
極３とこれと隣接する電極２ａとを同電位にする。１６
は口金１７を有する外管である。
極３とこれと隣接する電極２ａとを同電位にする。１６
は口金１７を有する外管である。
第２図は本発明にかかる電極の一例を示す断面図である
。電極芯枠１８ｄ：純タングステンまだは０．５〜３重
量％のトリア（ＴｈＯ２）を含むタングステン線からな
る。この電極芯枠１８の先端は電極コイル部のアウター
コイル１９の先端よりも突出しており、点灯中のアーク
スポットは電極芯枠１８の先端部に集中する。
。電極芯枠１８ｄ：純タングステンまだは０．５〜３重
量％のトリア（ＴｈＯ２）を含むタングステン線からな
る。この電極芯枠１８の先端は電極コイル部のアウター
コイル１９の先端よりも突出しており、点灯中のアーク
スポットは電極芯枠１８の先端部に集中する。
電極コイル部に１１、アウターコイル１９とインナーコ
イル２ｏとからなっている。アウターコイル１９お、１
びインナーコイル２０け１次コイルのタングステン線に
２次巻線コイルを疎巻きにした２重コイルのタングステ
ン線をコイル状に成形したもの、または、２次巻線にし
た２重コイルからなるタングステン線をさらに１次コイ
ルのタングステン線に疎巻きにした３重コイルの複合タ
ングステン線をコイル状に成形したものである。また、
インナーコイル２ｏには、酸化トリウムや、酸化スカン
ジウムを主体とするエミッターが適量塗布しである。
イル２ｏとからなっている。アウターコイル１９お、１
びインナーコイル２０け１次コイルのタングステン線に
２次巻線コイルを疎巻きにした２重コイルのタングステ
ン線をコイル状に成形したもの、または、２次巻線にし
た２重コイルからなるタングステン線をさらに１次コイ
ルのタングステン線に疎巻きにした３重コイルの複合タ
ングステン線をコイル状に成形したものである。また、
インナーコイル２ｏには、酸化トリウムや、酸化スカン
ジウムを主体とするエミッターが適量塗布しである。
第３図（ａ）、（ｂ）Ｆｉアウターコイ／Ｉ／１９オヨ
ヒインナーコイル２０を形成する、２重コイル２１およ
び３重コイル２２をそれぞれ示している。
ヒインナーコイル２０を形成する、２重コイル２１およ
び３重コイル２２をそれぞれ示している。
以下、本発明の具体的な実施例を説明する。
上記のような構成を有するメタルハライドランプにおい
て、発光管の容積を１．６００．主電極間距離ｌを１６
ｍＷとし、水銀２１ツ、沃化ナトリウム沃化インジウム
、沃化タリウムを適量封入し、さらに希ガヌトシてネオ
ン（Ｎｅ）−アルコ゛ン（人ｒ）ベニングガｙ、（Ｎｅ
：０．５％Ａｒ）を９０ ｍｂ封入し、電極芯枠の突出
長を１．２５ｆｆｆｆとし、２重コイ７ ベージ ルに構成した？ｌｉ極の重ｆｉ’、） Ｄ（ｍｇ）を種
々の重さに変化させてランプを製作した。
て、発光管の容積を１．６００．主電極間距離ｌを１６
ｍＷとし、水銀２１ツ、沃化ナトリウム沃化インジウム
、沃化タリウムを適量封入し、さらに希ガヌトシてネオ
ン（Ｎｅ）−アルコ゛ン（人ｒ）ベニングガｙ、（Ｎｅ
：０．５％Ａｒ）を９０ ｍｂ封入し、電極芯枠の突出
長を１．２５ｆｆｆｆとし、２重コイ７ ベージ ルに構成した？ｌｉ極の重ｆｉ’、） Ｄ（ｍｇ）を種
々の重さに変化させてランプを製作した。
このようにして作製した１０ｏＷのメタルハライドラン
プの点滅点灯（５，６時間点灯、Ｑ、５時間消灯）の点
灯時間累積４０ｏＯ時間での始動時のグロー放電時間、
始動開始電圧、光束維持率およびランプの不点率を調べ
た。その結果を次表に示すＯ （以 下 余 白） ９ページ 上表から明らかなように、Ｄ／Ｗが０．５〜０．９の範
囲にある試別ｌ！］３〜５０ランプは、始動時のグロー
放電時間（秒）、光束維持率（％）、始動電圧（Ｖ）お
よび不点率（チ）すべてについて良好であることがわか
る。しかし、Ｄ／Ｗが０．６（ｍｇ！／Ｗ ）より小さ
い試別陽１および２のランプは、始動時のグロー放電時
間は短くなり、始動電圧は低くなるが、九束卸持率が低
下し、不点率も著しく多くなった。また、Ｄ／Ｗが０．
９ （ｍｖｗ）より高い試別１１ｉｌＩ６および７のラ
ンプは、始動時のグロー放電時間が長くなり、光束維持
率も低下し、始動電圧も高くなった。
プの点滅点灯（５，６時間点灯、Ｑ、５時間消灯）の点
灯時間累積４０ｏＯ時間での始動時のグロー放電時間、
始動開始電圧、光束維持率およびランプの不点率を調べ
た。その結果を次表に示すＯ （以 下 余 白） ９ページ 上表から明らかなように、Ｄ／Ｗが０．５〜０．９の範
囲にある試別ｌ！］３〜５０ランプは、始動時のグロー
放電時間（秒）、光束維持率（％）、始動電圧（Ｖ）お
よび不点率（チ）すべてについて良好であることがわか
る。しかし、Ｄ／Ｗが０．６（ｍｇ！／Ｗ ）より小さ
い試別陽１および２のランプは、始動時のグロー放電時
間は短くなり、始動電圧は低くなるが、九束卸持率が低
下し、不点率も著しく多くなった。また、Ｄ／Ｗが０．
９ （ｍｖｗ）より高い試別１１ｉｌＩ６および７のラ
ンプは、始動時のグロー放電時間が長くなり、光束維持
率も低下し、始動電圧も高くなった。
さらに、電極を構成するアウターコイルおよびインナー
コイルを単線のコイルで構成し、このＤ／Ｗ （ｍ９／
Ｗ ）を上記と同じように変化させて実験をしたところ
、Ｄ／Ｗがどの値でも、始動時のグロー放電時間が２秒
以−にとなり、それに伴って光束維持率も低下し、不点
率も高くなる現象が見ら・れた。
コイルを単線のコイルで構成し、このＤ／Ｗ （ｍ９／
Ｗ ）を上記と同じように変化させて実験をしたところ
、Ｄ／Ｗがどの値でも、始動時のグロー放電時間が２秒
以−にとなり、それに伴って光束維持率も低下し、不点
率も高くなる現象が見ら・れた。
以−にの結果から、アウターコイルおよびインナ１０
、 − 一コイルの構成材料であるタングステン線を２重コイル
または３重コイルに構成した電極でＤ／Ｗ（ｍＶＷ’）
を０．５〜０．９の範囲としたとき、始動時のグロ
ー放電時間が著しく短くなり、ランプの光束維持率、始
動電圧および不点率が著しく改善されることが明らかと
なった。
、 − 一コイルの構成材料であるタングステン線を２重コイル
または３重コイルに構成した電極でＤ／Ｗ（ｍＶＷ’）
を０．５〜０．９の範囲としたとき、始動時のグロ
ー放電時間が著しく短くなり、ランプの光束維持率、始
動電圧および不点率が著しく改善されることが明らかと
なった。
このように本発明のメタルハライドランプが優れた特性
を示すのは次のような理由によるものと考えられる。す
なわち、一般に小形メタルハライドランプでは主電極間
距離が短く、発光管内径が小さいために、寿命中電極の
構成材料であるタングステンが蒸発またはスパッタし発
光管内壁に黒色の付着層を形成すると、ランプの始動時
にグロー放電がこの付着層を介して起こる。そのため、
主電極のヒートアップが不十分になり、グロー放電から
アーク放電への移行が困難となる。この始動時のグロー
放電状態が寿命中繰り返されると、電極構成材料まだは
電子放射物質のスパッタが１すます多くなり、ランプは
急激に光束低下を起こしたり、始動電圧が高くなって不
点状態となった１１ Ａ′−シ リする。このような現象はネオン−アルゴンまたはネオ
ン−クリプトンなどのペニングガスを希ガスと１７て用
い７４ｍ合、特に顕著である。
を示すのは次のような理由によるものと考えられる。す
なわち、一般に小形メタルハライドランプでは主電極間
距離が短く、発光管内径が小さいために、寿命中電極の
構成材料であるタングステンが蒸発またはスパッタし発
光管内壁に黒色の付着層を形成すると、ランプの始動時
にグロー放電がこの付着層を介して起こる。そのため、
主電極のヒートアップが不十分になり、グロー放電から
アーク放電への移行が困難となる。この始動時のグロー
放電状態が寿命中繰り返されると、電極構成材料まだは
電子放射物質のスパッタが１すます多くなり、ランプは
急激に光束低下を起こしたり、始動電圧が高くなって不
点状態となった１１ Ａ′−シ リする。このような現象はネオン−アルゴンまたはネオ
ン−クリプトンなどのペニングガスを希ガスと１７て用
い７４ｍ合、特に顕著である。
とノ９．に対し、本発明のメタルハライドランプでは、
アウタ−コイルＩべｌ：、−，１：びインナーコイルに
２重コイル７トノこｔオ３重二Ｉ４ルを使用し、電極重
量の値が小さい割に、表面積を広くするとともに、２重
コイルまだは３重コイルの凹凸が始動時の熱電子の放出
を容易にすることによって、始動時のグロー放電時間を
短くするととができる。ところで、との場合、Ｄ／Ｗ
（ｍ！７／／ｗ）が０．５未満になるように電極重量を
リイく１〜すぎると、電極コイルからの熱電子放出が激
しくなって、始動時のグロー放電時間は短くなり、始動
電圧も低下するが、電極コイルのタングステン線の飛散
が激しくなって、光束維持率は悪くなり、不点率も大き
くなる。一方、Ｄ／Ｗ （ｍ９７ｗ ）が０．９を越え
ると、電極コイルからの熱電子放出は少なくなり、始動
時のグロー放電時間は長くなり、そのことに」：って、
グロー放電時の電極スパッタリングによる黒化やエミッ
ターの飛散によって光束維持率が悪く、始動電圧上昇も
大きくなる。しかし、本発明のように、Ｄ／Ｗ（ｍ９７
ｗ）を０．５〜０．９にすることにより、上記の不都合
が生じなくなって、始動電圧の低下、光束維持率および
不点寿命の改善が可能となったものと考えられる。
アウタ−コイルＩべｌ：、−，１：びインナーコイルに
２重コイル７トノこｔオ３重二Ｉ４ルを使用し、電極重
量の値が小さい割に、表面積を広くするとともに、２重
コイルまだは３重コイルの凹凸が始動時の熱電子の放出
を容易にすることによって、始動時のグロー放電時間を
短くするととができる。ところで、との場合、Ｄ／Ｗ
（ｍ！７／／ｗ）が０．５未満になるように電極重量を
リイく１〜すぎると、電極コイルからの熱電子放出が激
しくなって、始動時のグロー放電時間は短くなり、始動
電圧も低下するが、電極コイルのタングステン線の飛散
が激しくなって、光束維持率は悪くなり、不点率も大き
くなる。一方、Ｄ／Ｗ （ｍ９７ｗ ）が０．９を越え
ると、電極コイルからの熱電子放出は少なくなり、始動
時のグロー放電時間は長くなり、そのことに」：って、
グロー放電時の電極スパッタリングによる黒化やエミッ
ターの飛散によって光束維持率が悪く、始動電圧上昇も
大きくなる。しかし、本発明のように、Ｄ／Ｗ（ｍ９７
ｗ）を０．５〜０．９にすることにより、上記の不都合
が生じなくなって、始動電圧の低下、光束維持率および
不点寿命の改善が可能となったものと考えられる。
なお、上記実施例においては、一方の主電極に対向して
補助極を設けた場合について示したが、補助極を設けな
い構造または両方の主電極に対向して補助極を設けた構
造においても同様の効果が得られる。
補助極を設けた場合について示したが、補助極を設けな
い構造または両方の主電極に対向して補助極を設けた構
造においても同様の効果が得られる。
以上説明したように、本発明によれば、ランプの寿命中
における始動時のグロー放電からアーク放電への移行を
容易にし、始動電圧も低く、光束維持率の高い、長寿命
のメタルハライドランプが得られるものである。
における始動時のグロー放電からアーク放電への移行を
容易にし、始動電圧も低く、光束維持率の高い、長寿命
のメタルハライドランプが得られるものである。
第１図は本発明の一実施例であるメタルハライドランプ
の正面図、第２図は本発明のメタルハライドランプの電
極の一例の断面図、第３図（ａｔ ＋ （ｂ＋１３ ペ
ージ はそれぞれ電本恢のアウターコイルおよびインナーコイ
ルを形成する２丁０コイルおよび３重コイルの一例の拡
大図である。。 １・・・・・・発光管、２ａ、２ｂ・・・・・・主電極
、１８・・・・・−電極芯枠、１９・・・・・・アウタ
ーコイル、２ｏ・・・・・・インナーコイル、２１・・
・・・・２重コイル、２２・・・・・・３重コイル。 代理人の氏名 弁理士 中 尾敏男 ほか１名第１図
の正面図、第２図は本発明のメタルハライドランプの電
極の一例の断面図、第３図（ａｔ ＋ （ｂ＋１３ ペ
ージ はそれぞれ電本恢のアウターコイルおよびインナーコイ
ルを形成する２丁０コイルおよび３重コイルの一例の拡
大図である。。 １・・・・・・発光管、２ａ、２ｂ・・・・・・主電極
、１８・・・・・−電極芯枠、１９・・・・・・アウタ
ーコイル、２ｏ・・・・・・インナーコイル、２１・・
・・・・２重コイル、２２・・・・・・３重コイル。 代理人の氏名 弁理士 中 尾敏男 ほか１名第１図
Claims (1)
- 両端部に一対の電極を具備し、前記電極間の距離が３０
朋以下である発光管内にネオン主体のペニングガス、水
銀および金属ノ・ロゲン化物を封入してなり、前記電極
はアウターコイルとインナーコイルからなるコイル部と
このコイル部から先端が突出した電極芯棒とで構成され
、また前記アウターコイルおよび前記インナーコイルの
構成材料であるタングステン線が２重コイルまたは３重
コイルからなり、前記電極の重量Ｄ （ｍｇ）とランプ
電力上θＷ（Ｗ）との比Ｄ／Ｗ （ｍｇ／Ｗ ）を０．
６〜０．９の範囲としたことを特徴とするメタルノ・ラ
イドランプ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9333482A JPS58209857A (ja) | 1982-05-31 | 1982-05-31 | メタルハライドランプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9333482A JPS58209857A (ja) | 1982-05-31 | 1982-05-31 | メタルハライドランプ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58209857A true JPS58209857A (ja) | 1983-12-06 |
Family
ID=14079365
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9333482A Pending JPS58209857A (ja) | 1982-05-31 | 1982-05-31 | メタルハライドランプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58209857A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5154908A (en) * | 1985-09-12 | 1992-10-13 | Clemson University | Carbon fibers and method for producing same |
| US5156831A (en) * | 1986-01-21 | 1992-10-20 | Clemson University | Method for producing high strength, melt spun carbon fibers |
| JP2007012336A (ja) * | 2005-06-29 | 2007-01-18 | Iwasaki Electric Co Ltd | セラミックメタルハライドランプ |
-
1982
- 1982-05-31 JP JP9333482A patent/JPS58209857A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5154908A (en) * | 1985-09-12 | 1992-10-13 | Clemson University | Carbon fibers and method for producing same |
| US5156831A (en) * | 1986-01-21 | 1992-10-20 | Clemson University | Method for producing high strength, melt spun carbon fibers |
| JP2007012336A (ja) * | 2005-06-29 | 2007-01-18 | Iwasaki Electric Co Ltd | セラミックメタルハライドランプ |
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